点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:他用一个一个原子 垒起中国量子算力
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

他用一个一个原子 垒起中国量子算力

来源:科技日报2021-05-17 09:41

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  周一有约

  单比特、两比特、三比特、六比特……比特数增长的每一步,对中国科学技术大学教授、国家重大研究计划“半导体量子芯片”首席科学家郭国平与团队来说,都是量子计算研究领域的一大步。他们多年追逐量子中国梦,实现零的突破,跟上国际先进科研机构的节奏。

  郭国平说,研究量子计算就像“用一个一个原子垒起一座金字塔”一样难,但为了中国早日有“量子算力”,他愿为此奋斗终生。

  “愣头青”走进量子计算

  在蒸汽机时代,马力就是国力;在信息时代,算力就是国力。

  中国,一定要有自己的“量子算力”!15年前,一位在国内接触量子算力的大学生开始萌发心中的理想。

  1977年出生的郭国平是江西南昌人,1996年考入中国科学技术大学。在这里,他接触到著名量子信息学家郭光灿的研究团队,开始学习量子光学,从事量子通信及量子信息器件研究。

  2005年,郭国平因为量子通信科研成果获得中国科学院院长特别奖,同年获得中科大博士学位并留校。但是,他做出了一个“很傻”的决定,放弃已经做得风生水起的量子通信研究,改做量子计算。

  20世纪80年代,诺贝尔奖获得者理查德·费曼等人提出构想,基于两个奇特的量子特性——量子叠加和量子纠缠构建“量子计算”。相较于电子计算机,量子计算机理论上的运算能力将有几何级数的增长,被认为是下一代信息革命的关键动力。

  “那时候我被认为是‘愣头青’。量子计算当时在国内的基础近乎空白,与先发国家差距巨大,研究很花钱,又难出论文。”郭国平说,他愿做“愣头青”,因为“这个东西对国家太重要了”。

  从芯片设计到纳米加工、检测、软件编程,量子计算机涉及物理、机械、软件等多个学科。在导师支持下,郭国平建立了半导体量子芯片研究组,竞争国际量子计算的制高点。

  经过艰苦努力,研究组在国内首次实验实现了量子霍尔效应,并先后实现了基于半导体的单比特、两比特、三比特量子计算。

  卖房缓解资金紧张

  近年来,量子计算研究进展迅速,但产业发展刚起步。“由于缺乏对口的企业,我们早期毕业的博士生可谓‘毕业就失业’。”郭国平的第一个博士生张辉说,他毕业后在上海从事金融相关的工作。

  人才的流失、产业的缺位,让郭国平坐不住了。

  2017年,40岁的郭国平驶上了又一段人生新航道,在实验室里二次创业办起公司——合肥本源量子计算科技有限责任公司。“本源量子”寓意“量子技术追溯科技本源”。

  “本源创立之初就是肩负国家使命和个人的情怀理想。我们希望在量子计算上,能够为国家抢到足够多的核心专利,让中国能够在全球量子计算科研领域占有一席之地,能够紧跟国际领先的科技步伐。”郭国平说。

  公司初创期间,资金匮乏时,郭国平卖掉自己的一套房子保住公司;公司走上正轨后,郭国平名下股份估值近亿元人民币,他将这些股份无偿分给研发团队的年轻人。

  如同一颗磁石,本源吸引来了投资,更吸引了一批与张辉一样的量子专业毕业生回归。团队从2017年的10余人,到如今的上百人,研发人员占比超过75%,研究生学历人才超40%。

  “人才是本源量子最大的优势,也是量子计算领域最重要的资源。量子力学有两个概念叫‘纠缠’和‘相干’,我跟学生说,你们现在散落在全球各个地方,有一天我们会‘再纠缠,永相干’,希望你们都能‘若有战,召必回’。”郭国平说。

  去年9月,在郭国平带领下,团队自主研发六比特超导量子计算云平台正式上线,全球用户可以在线体验来自中国的量子计算服务。

  “夸父”逐日永不停歇

  切割硅基板、在长宽不到一厘米的芯片板上焊线、芯片样品检测分析……出自郭国平团队之手的第一代超导量子芯片被命名为“夸父”。

  逐梦的故事每天都在上演。

  这几年,哪怕是节假日,郭国平不是在实验室,就是在去往实验室的路上。在他看来,如今每一分、每一秒都弥足珍贵。目前,世界多国在研制量子计算机,这是一条无形的赛道,都在朝着实现通用型量子计算机的目标努力。

  合力,此时显得尤为迫切。郭国平告诉记者,量子计算机的研发,需要多种不同学科、不同产业方向的融合协作,全社会的共同努力。只有越来越多不同行业的企业加入研发,才能让量子计算有更多应用场景,从而极大地推动量子计算机的研制效率。基于这一初衷,本源量子构建了量子计算产业联盟,与金融、生物制药、化学材料、人工智能等产业开展合作。

  “我相信,量子计算最终可以服务于我们的衣、食、住、行、医。”谈及未来,郭国平眼里有光:量子计算能够扩展科学界对分子结构和特性进行模拟的能力,有望为新一代药物和疫苗研发、新材料的设计、智能制造等模拟设计提供更强大的工具。

  目前,他们已在研发下一代超导量子芯片与量子计算机控制系统,预计今年推出第二代20比特的“悟源”超导量子计算机,未来两年内实现50比特到100比特的量子计算机。

  “我们目前取得的成绩,只是‘万里长征’走出的一小步。”郭国平说。“但是,正如蒸汽机第一次被装在马车上,谁能想到它孕育着改变世界的力量。”(代 群 徐海涛 陈 诺)

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 小互的乌镇漫步:一场古镇与数字的对话

独家策划

推荐阅读
遥远恒星大气爆发活动的起源区域有哪些特征,人类至今知之甚少。但科学家们正在通过分析太阳爆发活动,探究恒星大气爆发活动的奥秘。
2025-11-06 10:35
这几年,子午工程已经有不少应用场景。例如在航天员出舱时,提前进行空间天气预报,避免在太阳风暴来临、空间有高能粒子时出舱,保护航天员健康安全。
2025-11-06 10:34
智能穿戴设备产品形态从手环、手表延伸至耳机、眼镜、戒指等形式,新供给创造新需求,改变了消费者生活方式,推动着健康管理、时尚消费与技术创新的深度融合。
2025-11-06 10:32
电动车充电慢、冬天“趴窝”、安全隐患大……这些困扰电动出行的难题,迎来了突破性解决方案。
2025-11-06 10:19
目前,我国约70%的待发现油气资源蕴藏在深层超深层、复杂构造及非常规等新领域。如何找到这些宝贵的油气资源,精准绘制“藏宝图”?
2025-11-06 10:17
天问一号环绕器利用高分辨率相机于近日成功观测到星际天体——阿特拉斯(3I/ATLAS)。其间,天问一号环绕器距离目标天体约3000万千米,是目前观测该天体距离最近的探测器之一。
2025-11-06 09:56
为确保航天员生命健康安全和任务圆满成功,经研究决定,原计划11月5日实施的神舟二十号返回任务将推迟进行。
2025-11-05 10:59
4日,国务院安委会办公室、应急管理部、国家消防救援局在京举行2025年全国消防宣传月活动启动仪式。
2025-11-05 04:20
当前,人工智能作为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,深刻改变人类生产生活方式。
2025-11-05 03:50
近日,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,发射任务取得圆满成功。
2025-11-05 04:20
科技论文是衡量科技创新水平的重要指标。
2025-11-05 04:20
近年来,中国审定推出了一批高产稳产、绿色节水、优质专用小麦新品种。2021年,这一情况出现了转变:“圣泽901”“广明2号”“沃德188”等3个国产白羽肉鸡品种通过审定,中国白羽肉鸡育种攻关实现从0到1的实质性突破。
2025-11-04 09:06
党的二十届四中全会提出,“加快高水平科技自立自强,引领发展新质生产力”“加快经济社会发展全面绿色转型,建设美丽中国”。
2025-11-04 04:25
人工智能的出现源于人类对提升生产效率与改善生活品质的持续追求,这一根本动因要求其发展必须始终以服务人类、增进福祉为核心。
2025-11-04 04:25
如何在新学期开展针对性训练,做好运动前准备和运动后体能恢复,已成为受到广泛重视的问题。
2025-11-04 04:25
我所在的他山中学,是贵州黔北山区的一所普通县中,有着4000多名师生。作为校长,我常常在思考:在现有条件下,如何为学生开辟更广阔的成长路径?在日复一日的探索中,
2025-11-04 04:25
11月3日11时47分,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将遥感四十六号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
2025-11-04 04:35
鸟类是生态系统的重要组成部分,是评估区域生态环境质量的关键指示物种,保护鸟类是推动人与自然和谐共生的关键环节。我国是世界上鸟类资源最为丰富的国家之一,
2025-11-03 05:05
人民城市人民建,人民城市为人民。2025年7月,中央城市工作会议指出,“要深刻把握我国城市发展所处历史方位”,“认真践行人民城市理念”,“以建设创新、宜居、美丽、韧性、文明、
2025-11-03 05:05
“从南极到北极,从草原到荒漠,到处都有昆虫的踪迹……”第三十二届中国杨凌农业高新科技成果博览会期间,西北农林科技大学博览园昆虫博物馆内,参会观众被讲解员李姗姗的讲述深深吸引。
2025-11-03 05:05
加载更多